Selbstheilender Lack aus Maisstärke

Transparente, selbstheilende Schutzlackierung für Hochglanz-Oberflächen: Oberflächliche Mikrokratzer heilen unter Wärmeeinwirkung innerhalb weniger Minuten komplett aus.
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Oberflächliche Mikrokratzer in der Autokarosserie oder auf anderen Hochglanzoberflächen sind harmlos, aber ärgerlich. Ein neuer Lack von Saarbrücker Forschern soll nun Abhilfe schaffen: Aus Maisstärke gefertigt ist der Lack wegen der besonderen Anordnung seiner Moleküle in der Lage, durch Wärme kleine Kratzer selbst zu reparieren. Die Vernetzung über ringförmige Moleküle macht das Material beweglich, sodass es die Kratzer ausgleicht und diese wieder verschwinden. Den neuen Lack entwickelten Experten vom INM gemeinsam mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes. Für die netzartige Struktur der Lacke kommen ringförmige Abkömmlinge der Maisstärke, sogenannte Cyclodextrine, zum Einsatz. Diese wurden wie Perlen auf langkettige Kunststoffmoleküle aufgefädelt. In den so entstehenden sogenannten Polyrotaxanen sind die Cyclodextrine auf dem Kunststofffaden auf bestimmten Streckenabschnitten frei beweglich und werden durch sperrige Stoppermoleküle am Abfädeln gehindert. Über eine chemische Reaktion werden die Perlenketten untereinander vernetzt. 

Das entstehende Netzwerk ist beweglich und elastisch wie ein Strumpf. Bei Wärmeeinwirkung wandern die Cyclodextrin-Perlen entlang der Kunststofffäden in den Bereich des oberflächlichen Kratzers zurück und gleichen so die durch den Kratzer gebildete Lücke wieder aus. Für einen funktionsfähigen Lack mit höherer mechanischer Stabilität und Witterungsbeständigkeit wurde die Zusammensetzung der Polyrotaxane durch Zugabe weiterer Inhaltsstoffe, wie Heteropolysiloxane und anorganische Nanopartikel, verändert. Somit wurde auch die ursprüngliche Reparaturzeit von mehreren Stunden auf nur wenige Minuten verringern. Zurzeit arbeiten die Wissenschaftler daran, die Produktion des Lackes aus dem Labormaßstab in den Technikumsmaßstab überzuführen.

Autor(en): Ke

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